Architecture: l’Impression à la maison sur l’imprimante 3D — réalité? (12 photos)

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Impression 3D — un des plus parlé de la technologie de la dernière décennie. Certains le considèrent comme le début de la troisième révolution industrielle, d’autres sont plus enclins à voir les défauts. Alors, quelle est réelle impression de maisons sur l’imprimante 3D? Dans cet article, nous allons parler de niveau de développement de l’impression 3D dans les différents pays et de voir les fragiles abris de matériau composite en Chine; supports en béton, en Italie, inspirés de l’architecture classique, et «pensant» à la maison en Allemagne.

À partir d’archives: c’Est l’un des articles de notre rubrique «le plus populaire»

Qu’est-ce que 3D-impression?La technologie de l’impression 3D a inventé un ingénieur américain, Chuck Hull (Chuck Hull). Il a fait breveter ce processus, en 1986, d’abord appelé стереолитографией. La méthode suppose la connexion des molécules à l’aide d’un laser pour la transformation des polymères en formes solides.

La première application de l’impression 3D a trouvé dans le secteur de la construction automobile avec elle, a commencé à faire de la soi-disant «prototypage rapide». Le principal avantage de la technologie réside dans le fait que, désormais, n’avait pas besoin de moulage de la forme, qui a considérablement réduit les coûts de conception. En outre, par rapport à la vypilivaniem du prototype de l’arbre, il est devenu beaucoup moins de déchets, car avant tout le reste du matériel devait être éliminé. Dans l’imprimante 3D, objets sont imprimés par couches, quelque chose en répétant l’idée de l’impression jet d’encre sur le papier. Seulement le processus est répété plusieurs fois, et au lieu de l’encre prennent de plus un matériau solide. Avec un petit décalage entre les couches apparaît volume, ou, comme aujourd’hui, il convient de dire que l’effet 3D.

Matériaux d’impression 3D sont différents, de résines synthétiques et matières plastiques (le plus souvent) à l’acier et le béton. Aujourd’hui, les modèles compacts imprimantes 3D apparaissent dans la conception des ateliers, des écoles et même dans les maisons privées.

L’application à grande échelle 3D-impression en Chine
La chine est un pays où le superlatif est considéré comme un signe de progrès dans tous les domaines de la vie. Par conséquent, il n’y a rien de surprenant dans le fait que le plus grand objet architectural, créé à l’aide d’une imprimante 3D, est apparu dans ce pays. Le pavillon de «Volcan» (sur la photo) a ouvert ses portes en 2015, lors de la semaine du design de Pékin (Beijing Design Week 2015). Les auteurs du projet ont été les architectes Feng Xu (Xu Feng) et Yu Lei (Yu Lei). Bien sûr, le pavillon de la longueur de 8,08 m et une hauteur de 2,88 m a été imprimé n’est pas en une seule fois. En fait, ses recueillies auprès de 1023 parties distinctes, dont chacune a été imprimé sur l’imprimante 3D.

Bien que cette réalisation et horrible dans le «Livre Guinness des records», il a également montré que le champ d’application de l’impression 3D est encore très limitée. Pour créer une maison d’accueil sur l’imprimante 3D, l’imprimante doit être gigantesque, ou, au moins, être en mesure de rouler le long d’une spécialement construits, et d’échafaudages. L’échelle est la raison pour laquelle, pourquoi l’impression 3D est encore à un stade de développement dans tout ce qui concerne l’architecture.

Comment imprimer toute la maison
Et pourtant, à Amsterdam, les spécialistes de la société DUS Architects actuellement couche impriment à la maison sous le nom de Canal House. L’achèvement du projet est prévu pour 2017.

«La Chine est également déjà tapent toute la maison sur une imprimante, — a déclaré le dr Jane Barry, professeur adjoint de laboratoire Spatial de l’Information Architecture Laboratory lors de Melbourne royal de technologie de l’université. — Bien qu’à ce stade, ils ont toujours l’air humide». Elle a à l’esprit le projet de la société Winsun, ce qui est déjà imprimé quelques maisons en béton en Chine. Ce projet est le plus souvent cité comme un exemple, quand il s’agit de l’impression 3D dans le secteur de la construction. Les représentants des entreprises déclarent une économie substantielle. Ainsi, par rapport à la construction traditionnelle, sur l’impression d’une nouvelle maison est requis à 60% de matériaux moins de 70% en moins de temps et 80% moins de main d’œuvre. L’imprimante elle-même a les dimensions gigantesques — 150х10х6,6 m!

Ou de réduire le processus de construction
«Toute la question est que vous comprenez sous 3D-impression», explique Benoît Готце, spécialiste des relations publiques de l’Association des architectes allemands (Bund Deutscher Architekten). Son avis d’expert sur l’impression 3D en architecture, loin de l’euphorie généralisée: «l’Idée de l’impression des maisons, dans sa totalité, l’imagination des enfants, ce ne sera jamais. Et voici ce qui se produit vraiment, c’est un contrôle numérique de la production de pièces de construction dans les usines, où ils seront, comme avant, livrés sur les chantiers. Chinois en 3D de la maison, qui sont si souvent dans l’exemple, me semblent trop de mesure dans la lutte pour le compte de l’universel».

Le professeur Jane Barry de Melbourne technologique dit: «le Principal avantage de l’impression 3D n’est pas dans la production de masse, et la capacité de création du design et de la diversité des options. Dans notre université, nous accordons une attention particulière à l’impression à partir de métaux, par exemple lors de la fabrication des nœuds des structures de bâtiments par des mesures individuelles. Si vous réduisez la quantité de matière dans le produit fini, il baissera de son poids et de la charge totale de la fondation, pour ne pas mentionner les économies de l’énergie dépensée. Dans cette question, l’impression 3D est une vraie découverte, en effet, la production d’ancrage des éléments de la construction de maisons d’une autre manière, par exemple de la coulée peut être très coûteux, et avec la nouvelle technologie pour un coût bien inférieur, vous pouvez même imprimer plusieurs pièces de rechange en cas de réparation».

Benoît Готце met en doute la pratique de l’idée, l’impression 3D de maisons: «Tout cet enthousiasme me rappelle de vols spatiaux habités — faisable, mais est-il nécessaire? Omega encore construit de la publicité Speedmaster sur la base du fait qu’ils ont été sur la Lune».

Et voici britannique le bureau d’architectes Foster & Partners et l’agence Européenne de recherche spatiale ne peut rivaliser avec Готце au sujet de la sécurité sur la Lune. Ensemble, ils étudient les idées de l’application de l’impression 3D sur la base lunaire dans le cadre du projet «la Vie sur la Lune» (Lunar Habitation), qui devrait être achevée déjà à 2024.

Retour à la Terre
Bien que la base de la lune, de Foster & Partners, peut-être le plus ambitieux à partir de maintenant des programmes existants, sur la Terre, aussi, il ya des projets dignes de votre attention. L’un d’eux — le pont d’Amsterdam, qui est devenu le fruit d’un partage de la créativité du designer sint-joris Лаармана (Joris Laarman), de la société MX3D, qui fabrique des imprimantes 3D, les objets en acier, et développeur de solutions de CAO d’Autodesk.

Lorsque l’on regarde cette photo, il peut sembler que le nouveau pont en acier, d’élever directement sur place, sur le canal de Oudezijds Achterburgwal, mais en fait, il est produit dans l’atelier. Le travail a commencé à l’automne 2015, dans une immense salle louée par MX3D. La méthode d’essais et d’erreurs employés tentent d’imprimer toute la structure entière. La fin des travaux est prévue pour 2017, c’est seulement dans l’année, nous verrons le premier pont en acier, entièrement imprimé sur l’imprimante 3D et la piscine à la disposition du public, — une autre course pour le record du monde.

Ce petit détail démontre à quoi ressemblera le pont après avoir terminé le processus de l’impression 3D. Les deux principaux avantages de l’impression à partir de l’acier sont que par rapport à la coulée des contours sont plus organiques et coulant, et l’absence de la nécessité de fabriquer des résines de forme sensiblement réduit le coût de production.

WASProject

Élégant imprimer à partir d’un béton en Italie
La coopération de l’Université de Naples et de la société WASP, qui s’occupe de la technologie moderne, a permis de combiner la beauté de l’architecture italienne, avec la technique de la construction modulaire.

La société WASP a été fondée en 2012 entrepreneur italien Massimo Moretti. Sa principale activité vise à promouvoir les économies d’énergie, les méthodes de construction et de soutien à la fabrication des modules de renforcement de la place. Avec Неапольским l’université de ses experts ont développé des supports en béton, qui peut être imprimé sur l’imprimante 3D et de les utiliser dans une variété de projets de construction.

Domenico Аспроне (sur la photo), professeur agrégé, département de la construction dans Неапольском l’université, a participé à ce projet en tant qu’ingénieur-constructeur: «l’Idée était, pour imprimer la courbe de béton support, en optimisant la quantité de béton et en réduisant les coûts de production complexe de coffrage. L’approche est basée sur la division du support sur plusieurs segments de béton, qui sont imprimées séparément et ensuite rassemblés dans un seul élément monolithique avec châssis en acier renforcé par le principe de Lego. Cette méthode vise à faciliter la production de pièces complexes en fonction des différents profil, qui à son tour conduire à une plus grande liberté de créativité des ingénieurs-concepteurs», dit — il.

WASProject

Les segments sont imprimées séparément. Le béton est un peu durci, sont insérés barres de renfort pour renforcer la poutre et combinant plusieurs segments dans l’ensemble du support», explique Domenico.

Simultanément avec déjà établis de la production, les spécialistes de WASP développent une technologie unique de l’impression renforcée avec des pieds de longueur 3,2 m À cette fin, ils utilisent le béton avec un plus faible indice de viscosité. «Pour nos épaules plus que séculaire de l’histoire de la fabrication de produits en béton. Nous avons simplement adapté la technologie existante sous l’impression 3D, déclare Domenico. — Aujourd’hui, nous utilisons le ciment et d’autres liants composants, par exemple, respectueux de l’environnement de la connexion à la base de l’argile (геополимеры) pour la création d’un imperméable à l’eau des produits qui conviennent pour la construction des caniveaux».

Quelles sont les prochaines étapes WASP? Dans un futur proche, ils vont imprimer un pont piétonnier, semblable à un projet de sint-joris Лаармана en Hollande, mais n’est pas de l’acier et de béton.

Socit anonyme de type FERM «СПЕЦАВИА» l’impression 3D de bâtiments

Les détails décoratifs de la Russie
Comme la société italienne WASP, le fabricant russe «Спецавиа» utilise des imprimantes 3D pour imprimer des objets en béton.

Parmi les principaux clients de cette société — contractors. Le directeur général Alexandre Maslow nous parle des produits que vous pouvez imprimer sur ses imprimantes: Imprimantes de la série 06044 peuvent imprimer individuels des éléments de conception de la longueur jusqu’à 12,3 m c’est plus que suffisant pour l’impression des produits de formes complexes pour la construction et la conception de toutes sortes de tours, des arcs, des murs et autres éléments décoratifs des bâtiments. Déjà aujourd’hui, nous avons de l’expérience dans l’impression de ces éléments de la conception du paysage, comme une petite piscine et d’enfants de la ville. Ainsi vous pouvez utiliser l’imprimante pour l’impression des cheminées, fours, barbecues et autres produits réfractaires de каолиновых mélanges».

Socit anonyme de type FERM «СПЕЦАВИА» l’impression 3D de bâtiments

Comme le dit Alexandre, avec un point de vue technique imprimer toute la maison, il serait peut-être, mais tout de même, il renvoie à l’idée pragmatique: «si je comprends bien, nous parlons de l’impression des différents éléments et de leur assemblage ultérieur sur le site de construction. L’avantage de cette méthode est que vous pouvez transférer la production de pièces dans la pièce, et donc de réduire l’influence de la température, de l’humidité et ainsi de suite. Et inconvénients — coût de transport et l’augmentation des délais de construction. De plus, l’assemblage, les différents éléments technologiquement un processus complexe qui nécessite des solutions de renforcement de la structure».

Bien qu’Alexandre se considère pragmatique et préfère ne pas regarder trop loin en avant, il admet que les nouvelles technologies de la construction, comme celui que propose sa société, dans quelques années, et fait partie intégrante de n’importe quel chantier.

Un regard audacieux sur l’avenir de l’Allemagne
Le professeur Achim Menges — chapitre célèbre de l’Institut de conception assistée par ordinateur (Institute for Computational Design) lorsque Le l’université. De véritables capacités d’une nouvelle technologie est déjà utilisée ici dans son intégralité et sont l’objet de l’étude dans ses projets de recherche. Il est comme personne d’autre ne sait que l’innovation est une invitation à laisser derrière lui tous les anciens de la vue. «D’abord, vous utilisez l’invention, pour construire des objets traditionnels, comme il l’a fait en Chine, où la forme familière de la maison construisent à l’aide d’imprimantes 3D, explique Achim Menges. — Et voici la deuxième phase de développement apparaissent de conception que vous pouvez créer uniquement par le biais de la nouvelle technologie».

Cela signifie, par exemple, que «l’impression 3D rendra possible l’utilisation dans la construction de formes géométriques complexes sans en augmenter le coût ou le travail». «La prise de conscience de ce fait pose une nouvelle direction dans la conception», explique le professeur. L’émergence de programmes informatiques pour la modélisation 3D ont modifié l’esthétique de l’architecture, de l’impression 3D — la prochaine étape dans cette direction.

En outre, les éléments imprimés physiquement peuvent avoir une multitude de couches. «Nous avons la possibilité de créer des pièces très complexes avec градиентными caractéristiques, — a déclaré le professeur Menges. — C’est prêt à l’objet peut être doux d’un côté et ferme avec l’autre grâce à l’imprimante multifonction directement dans le processus de l’impression de remplir avec différents matériaux.

Les bâtiments qui peuvent penser
Actuellement professeur Menges s’occupe de l’élaboration des détails de la construction, qui peuvent changer de forme, comme dans la nature. «Imaginez simplement de sapin. Jusqu’à ce qu’elle pousse sur les arbres, ses écailles sont fermés, mais la peine de lui tomber sur la terre et les sécher, comme ils se découvrent, comme les lobes, dit — il. — Avec l’aide de l’impression 3D, nous pouvons simuler cet effet, à l’aide de différents matériaux, souples et solides, qui réagissent différemment aux changements atmosphériques, par exemple, l’humidité. Par conséquent, nous pouvons créer des détails de construction qui seront s’adapter aux conditions climatiques sans avoir forcé un contrôle avec la main ou mécanismes électroniques». Sur la photo, le prototype d’une de ces pièces.

Beaucoup de gens courent encore à l’étape de l’avant. «Aujourd’hui, beaucoup de discussions sur l’industrie 4.0, en d’autres termes, la quatrième révolution industrielle, dit le professeur Menges. — Elle implique la pénétration mutuelle matérielle et numérique de la paix grâce à la soi-disant cyber-physiques». Dans de tels systèmes, le logiciel se connecte avec la mécanique et les composants électroniques grâce à une infrastructure de données, par exemple, internet (adeptes de cette idée aiment l’expression «internet des objets»). Cette variante de la technologie de construction pourrait complètement changer la façon dont nous vivons, tout familier univers quotidien.

Conclusion: 3D — euphorie ou un regard lucide sur l’avenir?
Les fans de la nouvelle technologie littéralement nous poussent au seuil d’une nouvelle ère. Si les scientifiques seront à partager leurs développements, et la technologie est accessible pour tous, l’impression 3D pourrait vraiment changer le monde. La production des éléments nécessaires peut-être déménager dans une cuisine et d’un coin salon, et alors nous serons moins polluer l’environnement, parce que la nécessité pour le transport et la livraison des marchandises sera ramené à plusieurs reprises.

Mais si nous allons parler de l’architecture, ici les montants continuent d’être un obstacle pour le développement de la technologie. En outre, la liste des matériaux de construction qui peuvent être rechargées dans des imprimantes 3D, est encore très limité.

Le docteur Jane Barry parle d’une concurrence sérieuse de la technologie dans l’industrie de la construction: «Je suppose que dans les dix ans de l’impression 3D va se développer en parallèle avec d’autres technologies, mais leur propre argent, j’aurais investi pas en elle, et dans la construction en bois, est la plus évidente, la tendance». À son avis, collé plaqué de bois à la disposition transversale des couches, c’est comme «le contreplaqué sur les stéroïdes». Ce matériau ressemble à celle d’un béton, en ce sens qu’il est possible de construire une maison dans son ensemble, sans un squelette interne. Cela signifie que, potentiellement, à la maison il sera possible de construire plus vite et moins cher. «Je ne dis pas que ces technologies ne peuvent pas coexister, ajoute — t-elle. — En fin de compte, imprimante 3D, vous pouvez remplir et matériau à base de bois».

Il nous reste encore beaucoup à apprendre et à essayer. Peut-être, nous ne serons pas taper à la maison sur la Lune dans un proche avenir, mais pour l’impression 3D, sans aucun doute, de rendre possible la construction de maisons de plus en plus complexe de la géométrie. Déjà très vite, les composantes de bâtiments, imprimés à partir de plusieurs matériaux, peuvent s’adapter aux changements climatiques. En tout cas, la prochaine étape dans le développement de l’impression 3D de maisons, nous allons attendre avec impatience et appréhension.

DITES-NOUS…
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